La roche protège les glaciers du changement climatique

Sam Herreid et Francesca Pellicciotti de l'Université de Northumbria et de l'Institut fédéral suisse de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) ont pour la première fois examiné individuellement la couverture de débris rocheux de tous les glaciers de la planète. Le recul des glaciers expose les pentes des montagnes environnantes d'où les roches glissent et s'accumulent à la surface des glaciers. Ces débris forment une couche protectrice, qui peut avoir plusieurs mètres d'épaisseur et qui retarde la fonte de la glace du glacier.

Base de données corrigée

Bien que cet effet protecteur soit bien connu, il n'a jamais été soigneusement cartographié et inclus dans les modèles de glaciers mondiaux. Cette nouvelle étude révèle où se trouvent les débris rocheux sur les glaciers de la Terre. Les scientifiques ont également trouvé et corrigé d'importantes erreurs dans le Randolph Glacier Inventory - un inventaire mondial des contours des glaciers qui constitue la base de centaines d'études.

En trois ans, les scientifiques ont examiné méticuleusement et vérifié plus de 923 000 kilomètres carrés de glaciers dans le monde entier à l'aide d'images satellites. Cet exercice leur a permis d'analyser la couverture des débris sur les glaciers à l'échelle mondiale, régionale et individuelle et a créé le premier ensemble de données de référence au monde sur les glaciers dans leur état actuel.

L'étude montre que plus de 29 000 kilomètres carrés des glaciers de montagne du monde sont couverts de débris rocheux, soit une surface qui est 500 fois plus grande que Manhattan ou qui représente presque trois quarts de la Suisse.

Tous les glaciers du monde étudiés

Sam Herreid a mené cette étude pour sa thèse de doctorat à l'Université de Northumbria et au WSL - il est probablement la seule personne à avoir étudié tous les glaciers de la planète. Il a corrigé le Randolph Glacier Inventory et a considérablement amélioré sa cohérence. «La couverture de débris de chaque glacier est unique et très dépendante du climat. Mais jusqu'à présent, les modèles ont ignoré la couverture de débris rocheux dans leurs prédictions sur la façon dont les glaciers vont réagir au changement climatique», explique-t-il.

«Nous savons maintenant que près de la moitié des glaciers du monde sont couverts de débris rocheux. Dans les montagnes du monde, le total est de 7,3 %», ajoute le glaciologue. Si l'on considère qu'une grande partie de cette couverture de débris se trouve à l'extrémité d'un glacier, là où il fond normalement le plus, ce pourcentage devient particulièrement important en termes de prévision des ressources en eau futures et de l'élévation du niveau de la mer.

Débordement surestimé

Les inexactitudes du Randolph Glacier Inventory révélées par l'étude s'élèvent à 3,3 %. Les résultats suggèrent que 10 000 kilomètres carrés de zone glaciaire cartographiée n'étaient pas vraiment des glaciers, mais plutôt du substrat rocheux ou du sol recouvert de végétation. Soit les glaciers ont été mal cartographiés, soit ils ont maintenant fondu.

En combinaison avec la réduction de la fonte causée par la couverture rocheuse isolante, cela signifie que tous les modèles précédents de glaciers globaux basés sur cet inventaire ont probablement surestimé l'étendue réelle de la fonte des glaciers, du ruissellement de l'eau et par conséquent leur contribution à l'élévation du niveau de la mer au niveau mondial. Selon la nouvelle étude, la fonte doit être réestimée pour un dixième de la surface du glacier - un «chiffre alarmant» selon les scientifiques.

L'avenir des glaciers

L'équipe a également mis au point une méthode pour analyser le développement des glaciers couverts de débris rocheux au cours des siècles à venir. Ils ont comparé les nombreuses conditions glaciaires qui existent sur terre aujourd'hui - des «jeunes» glaciers au Groenland aux «vieux» glaciers recouverts de roches dans l'Himalaya.

A partir de là, ils ont pu établir un axe temporel qui, selon eux, esquisse l'évolution future d'un glacier. leur prédiction montre que de nombreux glaciers se trouvent à l'extrémité la plus ancienne du spectre et peuvent donc être considérés comme en déclin. «Dans les parties supérieures des glaciers, la neige s'accumule constamment et sera toujours exempte de roches. Nous n'avons donc examiné que les niveaux glaciaires inférieurs où les débris rocheux peuvent s'accumuler», explique Francesca Pellicciotti, chercheure au WSL et professeure associée à l'Université de Northumbria. Avec l'érosion et la fonte du glacier, la surface de la roche à sa surface change, permettant aux scientifiques de déterminer approximativement quand chaque glacier sera presque entièrement recouvert de roche.

«Nous avons constaté que la majorité des glaciers couverts de roches ont déjà dépassé le maximum de dépôt de débris et s'approchent des «vieux» glaciers himalayens, qui n'existeront peut-être plus très longtemps», déplore la professeure Pellicciotti. 

«Du point de vue du changement climatique, c'est une indication supplémentaire des conséquences du réchauffement climatique sur les glaciers de la terre. Cependant, nous disposons désormais d'une mesure de référence de la couverture de débris pour tous les glaciers de la Terre et de nouveaux outils pour surveiller et prévoir le rythme des changements liés au réchauffement du climat.»

L'étude «L'état des débris rocheux recouvrant les glaciers de la terre» est disponible sur Nature Geoscience.

Communiqué de presse original de l'Université de Northumbria.